动力式下肢外骨骼控制系统设计与优化
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 引言 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究发展现状 | 第9-13页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3 主要的研究意义与发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.4 动力式下肢外骨骼的技术难点 | 第14-15页 |
| 1.5 论文研究内容 | 第15页 |
| 1.6 本章小结 | 第15-16页 |
| 2 人体步态的分析 | 第16-29页 |
| 2.1 人体生物力学分析 | 第16页 |
| 2.2 人体步态分析 | 第16-20页 |
| 2.2.1 人体步态的运动学参数 | 第17-18页 |
| 2.2.2 人体步态的动力学参数 | 第18-19页 |
| 2.2.3 人体步态的影响因素 | 第19页 |
| 2.2.4 脑卒中患者的步态特点 | 第19-20页 |
| 2.3 功能正常人体步态实验 | 第20-28页 |
| 2.3.1 三维运动捕捉系统VICON设备简介 | 第20-21页 |
| 2.3.2 足底压力测试系统简介 | 第21-22页 |
| 2.3.3 实验方案的设计 | 第22-23页 |
| 2.3.4 实验数据的分析与处理 | 第23-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 下肢外骨骼结构介绍与系统分析 | 第29-47页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 下肢外骨骼的整体结构介绍 | 第29-30页 |
| 3.3 驱动系统的设计 | 第30-35页 |
| 3.3.1 驱动方案的选择 | 第30-32页 |
| 3.3.2 动力元件的设计与选型 | 第32-35页 |
| 3.4 下肢外骨骼的位置运动学分析 | 第35-40页 |
| 3.4.1 运动学正问题 | 第36-38页 |
| 3.4.2 运动学逆问题 | 第38-40页 |
| 3.5 下肢外骨骼的动力学分析 | 第40-46页 |
| 3.5.1 动力学建模方法 | 第40-41页 |
| 3.5.2 下肢外骨骼的动力学建模 | 第41-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 下肢外骨骼控制系统的设计 | 第47-66页 |
| 4.1 控制系统总体方案的设计 | 第48-49页 |
| 4.2 基于位置/速度的控制策略 | 第49-53页 |
| 4.3 控制系统硬件系统的设计 | 第53-62页 |
| 4.3.1 可编程逻辑控制器(PLC) | 第53-54页 |
| 4.3.2 CAN总线设计 | 第54-56页 |
| 4.3.3 传感器的选择与配置 | 第56-62页 |
| 4.4 控制系统软件程序的设计 | 第62-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 控制系统的仿真与优化 | 第66-75页 |
| 5.1 PID控制算法的设计 | 第66-68页 |
| 5.2 PID控制系统仿真 | 第68-70页 |
| 5.2.1 Simulink仿真概述 | 第68-69页 |
| 5.2.2 系统仿真 | 第69-70页 |
| 5.3 模糊PID控制系统设计及仿真 | 第70-74页 |
| 5.3.1 模糊控制 | 第70-71页 |
| 5.3.2 模糊PID控制器的设计及仿真 | 第71-74页 |
| 5.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 6 总结与展望 | 第75-76页 |
| 6.1 总结 | 第75页 |
| 6.2 展望 | 第75-76页 |
| 7 参考文献 | 第76-82页 |
| 8 致谢 | 第82页 |
